RFID sử dụng trường điện từ để truyền dữ liệu qua các khoảng cách ngắn. RFID là hữu ích để xác định người thực hiện giao dịch, vv ...

• Trong ví dụ này, chúng tôi có một dây khoá và một thẻ điện. Mỗi thẻ có nhận dạng riêng của mình (UID).

• radio hai chiều phát-thu, gửi một tín hiệu vào thẻ và đọc phản ứng của nó.

Thông số kỹ thuật

• điện áp đầu vào: 3.3V
• Giá: 89k trên linkienchatluong.vn
• Tần số: 13.56MHz

thư viện download

Dưới đây là các thư viện cần thiết cho dự án này:

1. Tải về các thư viện RFID tại đây
2. Giải nén thư viện RFID.
3. Cài đặt thư viện RFID trong Arduino IDE của bạn.
4. Khởi động lại Arduino IDE của bạn

nối dây

GhimDây để Arduino UnoSDAsố 10SCKsố 13MOSIsố 11SÚP MISOsố 12IRQkhông dùngGNDGNDRSTsố 93.3V3.3V

Chú ý: điện áp hoạt động của MFRC522 là 3.3V!

Đọc dữ liệu từ thẻ RFID

Sau khi các mạch đã sẵn sàng, hãy vào File> Ví dụ> MFRC522> DumpInfo và tải lên arduino. Mã này sẽ có sẵn trong IDE Arduino của bạn (sau khi cài đặt các thư viện RFID).

Sau đó, mở màn hình nối tiếp. Bạn sẽ thấy như hình bên dưới:

Đây là thông tin mà bạn có thể đọc từ thẻ, bao gồm UID thẻ được đánh dấu màu vàng.Các thông tin được lưu trữ trong bộ nhớ được chia thành các phân đoạn và khối như bạn có thể thấy trong hình ảnh trước đó.

Bạn đã 1024 byte dung lượng lưu trữ dữ liệu chia thành 16 ngành, từng lĩnh vực được bảo vệ bởi hai khóa khác nhau, A và B.

Thẻ từ RFID RC522 (Radio Frequency Identification) là công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến. Công nghệ này cho phép nhận biết các đối tượng thông qua hệ thống thu phát sóng radio, từ đó có thể giám sát, quản lý hoặc lưu vết từng đối tượng. Một hệ thống RFID thường bao gồm 2 thành phần chính là thẻ tag (chip RFID chứa thông tin) và đầu đọc (reader) đọc các thông tin trên chip. Liên hệ làm Đồ án và Mạch điện tử Phone : 0967.551.477 Zalo : 0967.551.477 FB : Huỳnh Nhật Tùng Email : [email protected] Địa Chỉ: 171/25 Lê Văn Thọ, P8, Gò Vấp, Tp HCM Chi tiết: Nhận làm mạch và đồ án Điện tử

Table of Contents

1. Linh kiện cần thiết làm mạch thẻ từ rfid RC522 khóa cửa bằng thẻ từ

1.1 Vi điều khiển Pic16F877A trong mạch thẻ từ rfid RC522 khóa cửa bằng thẻ từ

a. Giới thiệu

• PIC là một họ vi điều khiển RISC được sản xuất bởi công ty Microchip Technology.
• Dòng PIC đầu tiên là PIC1650 sau đó phát triển lên nhiều dòng khác nhau như:
• Pic10F
• Pic12F
• Pic16F
• Pic18F
• Pic24F
• Pic32F

b. Đặc điểm thực thi tốc độ cao CPU RISC là:

• Có 35 lệnh đơn.
• Thời gian thực hiện tất cả các lệnh là 1 chu kì máy, ngoại trừ lệnh rẽ nhánh là 2.
• Tốc độ hoạt động: + Ngõ vào xung clock có tần số 20MHz. + Chu kì lệnh thực hiện lệnh 200ns.
• Có nhiều nguồn ngắt.
• Có 3 kiểu định địa chỉ trực tiếp, gián tiếp và tức thời.

c. Cấu trúc đặc biệt của vi điều khiển

• Bộ dao động nội chính xác + Sai số ± 1% + Có thể lựa chọn tần số từ 31 kHz đến 8 Mhz bằng phần mềm. + Cộng hưởng bằng phần mềm. + Chế độ bắt đầu 2 cấp tốc độ. + Mạch phát hiện hỏng dao động thạch anh cho các ứng dụng quan trọng. + Có chuyển mạch nguồn xung clock trong quá trình hoạt động để tiết kiệm công suất.
• Có chế độ ngủ để tiết kiệm công suất.
• Dãy điện áp hoạt động rộng từ 2V đến 5,5V.
• Tầm nhiệt độ làm việc theo chuẩn công nghiệp.
• Có mạch reset khi có điện (Power On Reset – POR).
• Có bộ định thời chờ ổn định điện áp khi mới có điện (Power up Timer – PWRT) và bộ định thời chờ dao động hoạt động ổn định khi mới cấp điện (Oscillator Startup Timer – OST).
• Có mạch tự động reset khi phát hiện nguồn điện cấp bị sụt giảm, cho phép lựa chọn bằng phần mềm (Brown out Reset – BOR).
• Có bộ định thời giám sát (Watchdog Timer – WDT) dùng dao động trong chip cho phép bằng phần mềm (có thể định thời lên đến 268 giây).
• Đa hợp ngõ vào reset với ngõ vào có điện trở kéo lên.
• Có bảo vệ code đã lập trình.
• Bộ nhớ Flash cho phép xóa và lập trình 100,000 lần.
• Bộ nhớ Eeprom cho phép xóa và lập trình 1,000,000 lần và có thể tồn tại trên 40 năm.
• Cho phép đọc/ghi bộ nhớ chương trình khi mạch hoạt động.
• Có tích hợp mạch gỡ rối.

d. Cấu trúc nguồn công suất thấp

• Chế độ chờ: dòng tiêu tán khoảng 50nA, sử dụng nguồn 2V.
• Dòng hoạt động. + 11µA ở tần số hoạt động 32kHz, sử dụng nguồn 2V. + 220µA ở tần số hoạt động 4MHz, sử dụng nguồn 2V.
• Bộ định thời Watchdog Timer khi hoạt động tiêu thụ 1,4µA, điện áp 2V.

e. Cấu trúc ngoại vi

• Có 35 chân I/O cho phép lựa chọn hướng độc lập: + Mỗi ngõ ra có thể nhận/cấp dòng lớn khoảng 25mA nên có thể trực tiếp điều khiển led + Có các port báo ngắt khi có thay đổi mức logic. + Có các port có điện trở kéo lên bên trong có thể lập trình. + Có ngõ vào báo thức khỏi chế độ công suất cực thấp.
• Có module so sánh tương tự: + Có 2 bộ so sánh điện áp tương tự + Có module nguồn điện áp tham chiếu có thể lập trình. + Có nguồn điện áp tham chiếu cố định có giá trị bằng 0,6V. + Có các ngõ vào và các ngõ ra của bộ so sánh điện áp. + Có chế độ chốt SR.

• Có bộ chuyển đổi tương tự sang số: Có 14 bộ chuyển đổi tương tự với độ phân giải 10 bit.

• Có timer0: 8 bit hoạt động định thời/đếm xung ngoại có bộ chia trước có thể lập trình.
• Có timer1: + 16 bit hoạt động định thời/đếm xung ngoại có bộ chia trước có thể lập trình. + Có ngõ vào cổng của timer1 để có thể điều khiển timer1 đếm từ tín hiệu bên ngoài. + Có bộ dao động công suất thấp có tần số 32kHz.
• Có timer2: 8 bit hoạt động định thời với thanh ghi chu kỳ, có bộ chia trước và chia sau.
• Có module capture, compare và điều chế xung PWM+ nâng cao + Có bộ capture 16 bit có thể đếm được xung với độ phân giải cao nhất là 12,5ns. + Có bộ điều chế xung PWM với số kênh ngõ ra là 1, 2 hoặc 4, có thể lập trình với tần số lớn nhất là 20kHz. + Có ngõ ra PWM điều khiển lái.
• Có module capture, compare và điều chế xung PWM + Có bộ capture 16 bit có thể đếm được xung với chu kỳ cao nhất là 12,5ns. + Có bộ so sánh 16 bit có thể so sánh xung đếm với chu kỳ lớn nhất là 200ns + Có bộ điều chế xung PWM có thể lập trình với tần số lớn nhất là 20kHz.
• Có thể lập trình trên bo ISP thông qua 2 chân.
• Có module truyền dữ liệu nối tiếp đồng bộ MSSP hổ trợ chuẩn truyền 3 dây SPI, chuẩn I2C ở 2 chế độ chủ và tớ.

f. Cấu trúc của vi điều khiển

• Có khối thanh ghi định cấu hình cho vi điều khiển.
• Có khối bộ nhớ chương trình có nhiều dung lượng cho 5 loại khác nhau.
• Có khối bộ nhớ ngăn xếp 8 cấp (8 level stack).
• Có khối bộ nhớ Ram cùng với thanh ghi FSR để tính toán tạo địa chỉ cho 2 cách truy xuất gián tiếp và trực tiếp.
• Có thanh ghi lệnh (Instruction register) dùng để lưu mã lệnh nhận về từ bộ nhớ chương trình.

g. Cấu hình bên trong của vi điều khiển

• Có thanh ghi trạng thái (status register) cho biết trạng thái sau khi tính toán của khối ALU.
• Có thanh ghi FSR.
• Có khối ALU cùng với thanh ghi working hay thanh ghi A để xử lý dữ liệu.
• Có khối giải mã lệnh và điều khiển (Instruction Decode and Control).
• Có khối dao động nội (Internal Oscillator Block).
• Có khối dao động kết nối với 2 ngõ vào OSC1 và OSC2 để tạo dao động.
• Có khối các bộ định thời khi cấp điện PUT, có bộ định thời chờ dao động ổn định, có mạch reset khi có điện, có bộ định thời giám sát watchdog, có mạch reset khi phát hiện sụt giảm nguồn.
• Có khối bộ dao động cho timer1 có tần số 32kHz kết nối với 2 ngõ vào T1OSI và T1OSO.
• Có khối CCP2 và ECCP.
• Có khối mạch gỡ rối (In-Circuit Debugger IDC).
• Có khối timer0 với ngõ vào xung đếm từ bên ngoài là T0CKI.
• Có khối truyền dữ liệu đồng bộ/bất đồng bộ nâng cao.
• Có khối truyền dữ liệu đồng bộ MSSP cho SPI và I2C.
• Có khối bộ nhớ Eeprom 256 byte và thanh ghi quản lý địa chỉ EEADDR và thanh ghi dữ liệu EEDATA.
• Có khối chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số ADC.
• Có khối 2 bộ so sánh với nhiều ngõ vào ra và điện áp tham chiếu.
• Có khối các port A, B, C, E và D

a. Chức năng các chân của portA

• Chân RA0/AN0/ULPWU/C12IN0- (2): có 4 chức năng: + RA0: xuất/ nhập số – bit thứ 0 của port A. + AN0: ngõ vào tương tự của kênh thứ 0.
• Chân RA1/AN1/C12IN1- (3): có 3 chức năng: + RA1: xuất/nhập số – bit thứ 1 của port A. + AN1: ngõ vào tương tự của kênh thứ 1
• Chân RA2/AN2/VREF-/CVREF/C2IN+ (4): có 5 chức năng: + RA2: xuất/nhập số – bit thứ 2 của port A. + AN2: ngõ vào tương tự của kênh thứ 2. + VREF-: ngõ vào điện áp chuẩn (thấp) của bộ ADC. + CVREF: điện áp tham chiếu VREF ngõ vào bộ so sánh.
• Chân RA3/AN3/VREF+/C1IN+ (5): có 4 chức năng: + RA3: xuất/nhập số – bit thứ 3 của port A. + AN3: ngõ vào tương tự kênh thứ 3. + VREF+: ngõ vào điện áp chuẩn (cao) của bộ A/D. + C1IN+: ngõ vào dương của bộ so sánh C1. + Chân RA4/TOCKI/C1OUT (6): có 3 chức năng:
• RA4: xuất/nhập số – bit thứ 4 của port A. + TOCKI: ngõ vào xung clock từ bên ngoài cho Timer0. + C1OUT: ngõ ra bộ so sánh 1. + Chân RA5/AN4/ SS / C2OUT (7): có 4 chức năng: + RA5: xuất/nhập số – bit thứ 5 của port A. + AN4: ngõ vào tương tự kênh thứ 4. + SS : ngõ vào chọn lựa SPI tớ (Slave SPI device). + C2OUT: ngõ ra bộ so sánh 2.
• Chân RA6/OSC2/CLKOUT (14): có 3 chức năng: + RA6: xuất/nhập số – bit thứ 6 của port A. + OSC2: ngõ ra dao động thạch anh. Kết nối đến thạch anh hoặc bộ cộng hưởng.
• Chân RA7/OSC1/CLKIN (13): có 3 chức năng. + RA7: xuất/nhập số – bit thứ 7 của port A. + OSC1: ngõ vào dao động thạch anh hoặc ngõ vào nguồn xung ở bên ngoài.

b. Chức năng các chân của portB

• Chân RB0/AN12/INT (33): có 3 chức năng: + RB0: xuất/nhập số – bit thứ 0 của port B. + AN12: ngõ vào tương tự kênh thứ 12. + INT: ngõ vào nhận tín hiệu ngắt ngoài. + Chân RB1/AN10/C12IN3- (34): có 3 chức năng:
• RB1: xuất/nhập số – bit thứ 1 của port B. + AN10: ngõ vào tương tự kênh thứ 10. + C12IN3-: ngõ vào âm thứ 3 của bộ so sánh C1 hoặc C2. + Chân RB2/AN8 (35): có 2 chức năng:
• RB2: xuất/nhập số – bit thứ 2 của port B. + AN8: ngõ vào tương tự kênh thứ 8. + Chân RB3/AN9/PGM/C12IN2 (36): có 4 chức năng:
• RB3: xuất/nhập số – bit thứ 3 của port B. + AN9: ngõ vào tương tự kênh thứ 9. + PGM: Chân cho phép lập trình điện áp thấp ICSP. + C12IN1-: ngõ vào âm thứ 2 của bộ so sánh C1 hoặc C2 + Chân RB4/AN11 (37): có 2 chức năng:
• RB4: xuất/nhập số – bit thứ 4 của port B. + AN11: ngõ vào tương tự kênh thứ 11. + Chân RB5/ AN13/T1G (38): có 3 chức năng:
• RB5: xuất/nhập số – bit thứ 5 của port B. + AN13: ngõ vào tương tự kênh thứ 13. + T1G (Timer1 gate input): ngõ vào Gate cho phép time1 đếm dùng để đếm độ rộng xung. + Chân RB6/ICSPCLK (39): có 2 chức năng:
• RB6: xuất/nhập số. + ICSPCLK: xung clock lập trình nối tiếp. + Chân RB7/ICSPDAT (40): có 2 chức năng:
• RB7: xuất/nhập số. + ICSPDAT: ngõ xuất nhập dữ liệu lập trình nối tiếp.

c. Chức năng các chân của portC

• Chân RC0/T1OSO/T1CKI (15): có 3 chức năng: + RC0: xuất/nhập số – bit thứ 0 của port C. + T1OSO: ngõ ra của bộ dao động Timer1. + T1CKI: ngõ vào xung clock từ bên ngoài Timer1.
• Chân RC1/T1OSI/CCP2 (16): có 3 chức năng: + RC1: xuất/nhập số – bit thứ 1 của port C. + T1OSI: ngõ vào của bộ dao động Timer1. + CCP2: ngõ vào Capture2, ngõ ra compare2, ngõ ra PWM2.
• Chân RC2 /P1A/CCP1 (17): có 3 chức năng: + RC2: xuất/nhập số – bit thứ 2 của port C. + P1A: ngõ ra PWM. + CCP1: ngõ vào Capture1, ngõ ra compare1, ngõ ra PWM1.
• Chân RC3/SCK/SCL (18): có 3 chức năng: + RC3: xuất/nhập số – bit thứ 3 của port C. + SCK: ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ/ngõ ra của chế độ SPI. + SCL: ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ/ngõ ra của chế độ I2C.
• Chân RC4/SDI/SDA (23): có 3 chức năng: + RC4: xuất/nhập số – bit thứ 4 của port C. + SDI: ngõ vào dữ liệu trong truyền dữ liệu kiểu SPI. + SDA: xuất/nhập dữ liệu I2C.
• Chân RC5/SDO (24): có 2 chức năng: + RC5: xuất/nhập số – bit thứ 5 của port C. + SDO: ngõ xuất dữ liệu trong truyền dữ liệu kiểu SPI.
• Chân RC6/TX/CK (25): có 3 chức năng: + RC6: xuất/nhập số – bit thứ 6 của port C. + TX: ngõ ra phát dữ liệu trong chế độ truyền bất đồng bộ USART. + CK: ngõ ra cấp xung clock trong chế độ truyền đồng bộ USART.
• Chân RC7/RX/DT (26): có 3 chức năng: + RC7: xuất/nhập số – bit thứ 7 của port C. + RX: ngõ vào nhận dữ liệu trong chế độ truyền bất đồng bộ EUSART. + DT: ngõ phát và nhận dữ liệu ở chế độ truyền đồng bộ EUSART.

d. Chức năng các chân của portD

• Chân RD0 (19): có 1 chức năng: + RD0: xuất/nhập số – bit thứ 0 của port D.
• Chân RD1 (20): có 1 chức năng: + RD1: xuất/nhập số – bit thứ 1 của port D.
• Chân RD2 (21): có 1 chức năng: + RD2: xuất/nhập số – bit thứ 2 của port D.
• Chân RD3 (22): có 1 chức năng: + RD3: xuất/nhập số – bit thứ 3 của port D.
• Chân RD4 (27): có 1 chức năng: + RD4: xuất/nhập số – bit thứ 4 của port D.
• Chân RD5/ P1B (28): có 2 chức năng: + RD5: xuất/nhập số – bit thứ 5 của port D. + P1B: ngõ ra PWM.
• Chân RD6/ P1C (29): có 2 chức năng: + RD6: xuất/nhập số – bit thứ 6 của port D. + P1C: ngõ ra PWM.
• Chân RD7/P1D (30): có 2 chức năng: + RD7: xuất/nhập số – bit thứ 7 của port D. + P1D: ngõ ra tăng cường CPP1

e. Chức năng các chân của portE

• Chân RE0/AN5 (8): có 2 chức năng: + RE0: xuất/nhập số. + AN5: ngõ vào tương tự 5.
• Chân RE1/AN6 (9): có 2 chức năng: + RE1: xuất/nhập số. + AN6: ngõ vào tương tự kênh thứ 6.
• Chân RE2/AN7 (10): có 2 chức năng: + RE2: xuất/nhập số. + AN7: ngõ vào tương tự kênh thứ 7.
• Chân RE3/ MCLR /VPP (1): có 3 chức năng: + RE3: xuất/nhập số – bit thứ 3 của port E. + MCLR : là ngõ vào reset tích cực mức thấp. + VPP: ngõ vào nhận điện áp khi ghi dữ liệu vào bộ nhớ nội flash. + Chân VDD (11), (32): + Nguồn cung cấp dương từ 2V đến 5V. + Chân VSS (12), (31): + Nguồn cung cấp 0V.

1.2 Module thẻ từ rfid RC522 khóa cửa bằng thẻ từ

a. Giới thiệu thẻ từ rfid

Module RFID RC522 NFC 13.56mhz dùng để đọc và ghi dữ liệu cho thẻ NFC tần số 13.56mhz. Với mức thiết kế nhỏ gọn, linh hoạt module này là sự lựa chọn thích hợp cho các ứng dụng đọc – ghi thẻ NFC, đặc biệt khi sử dụng kết hợp với ARDUINO. RFID – Radio Frequency Identification Detection là công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến. Là một phương pháp nhận dạng tự động dựa trên việc lưu trữ dữ liệu từ xa, sử dụng thiết bị Thẻ RFID và một Đầu đọc RFID.

b. Thông số kỹ thuật thẻ từ rfid

• Nguồn: 3.3VDC, 13 – 26mA
• Dòng ở chế độ chờ: 10-13mA
• Dòng ở chế độ nghỉ: <80uA
• Tải tối đa: 30mA
• Tần số sóng mang: 13.56MHz
• Khoảng cách hoạt động: 0～60mm（mifare1 card）
• Giao tiếp: SPI
• Tốc độ truyền dữ liệu: tối đa 10Mbit/s
• Các loại card RFID hỗ trợ: mifare1 S50, mifare1 S70, mifare UltraLight, mifare Pro, mifare Desfire
• Kích thước: 40mm × 60mm
• Nhiệt độ hoạt động: -20 đến 80 ° C
• Độ ẩm hoạt động: 5% -95%
• Phụ kiện: móc khóa và thẻ.
• Có khả năng đọc và ghi
• Hỗ trợ: ISO / IEC 14443A /MIFAR

c. Chức năng các chân thẻ từ rfid

• SDA(SS) chân chọn lọc chip khi giao thiệp SPI (kích hoạt mức thấp).
• SCK :chân xung trong chế độ SPI.
• MOSI(SDI): Master Data Out – Slave In trong chế độ giao thiệp SPI.
• MISO(SDO): Master Data In – Slave Out trong chế độ giao thiệp SPI.
• IRQ : chân ngắt.
• GND : chân nối mass.
• RST : chân reset lại module.
• VCC : nguồn 3.3V.

d. Tính năng thẻ từ rfid

• MF RC522 vận dụng cho việc tích hợp cao việc đọc và viết dữ liệu.
• Giao tiếp với thẻ tại tần số 13.56Mhz.
• Là sự chọn lọc thấp cho sự lớn mạnh của những trang bị sáng tạo và trang bị di động cầm tay.
• MF RC552 dùng cho việc tăng điều chế và giải mã điều chế thông báo giao du thụ động bằng những bí quyết hoàn toàn phù hợp trong tần số 13.56Mhz .
• tương thích sở hữu bộ phát dấu hiệu 14443A.
• ISO 14443A xử lý kỹ thuật để phát hiện lỗi và những sườn hình.
• CRYPTO1 mau chóng tương trợ mã hóa thuật toán để công nhận sản phẩm là mafire.
• MF RC552 tương trợ mafire giao tiếp có các chuỗi bằng tốc độ cao,tốc độ truyền dữ liệu hai chiều lên tới 424kbit/s.
• MF RC552 cũng như vậy như MF RC500,MF RC530 nhưng cũng có các đặc điểm và sự khác biệt,giao tiếp giữa nó và máy chủ ở chế độ SPI giúp giảm thiểu các kết nối hạn hẹp của PCB,giảm mức giá đáng nhắc.
• Những MF 552 là những module được ngoài mặt để dể dàng sử dụng mang các đầu đọc thẻ mạch.
• Nâng cao sự tăng trưởng của các vận dụng ,đáp ứng nhu cầu về sử dụng các trang bị đầu/cuối tiêu dùng thẻ nhớ RF.
• Module này với thể được nạp trược tiếp vào những khuôn reader khác nhau,rất thuận tiện.

e. Ứng dụng thẻ từ rfid

• Ứng dụng quản lý lưu thông hàng hóa
• Ứng dụng quản lý kho hàng
• Ứng dụng quản lý thu phí đường bộ tự động
• Ngoài ra còn các ứng dụng như: quản lý nhà máy, quản lý thư viện, quản lý chấm công, quản lý bãi giữ xe, quản lý nhà ăn, quản lý sinh viên, quản lý bệnh viện, khóa cửa

1.3 LCD1602 cho mạch thẻ từ rfid RC522 khóa cửa bằng thẻ từ

a. Giới thiệu

Màn hình text LCD1602 xanh lá sử dụng driver HD44780, có khả năng hiển thị 2 dòng với mỗi dòng 16 ký tự, màn hình có độ bền cao, rất phổ biến, nhiều code mẫu và dễ sử dụng thích hợp cho những người mới học và làm dự án.

b. Thông số kỹ thuật

• Điện áp hoạt động là 5 V.
• Kích thước: 80 x 36 x 12.5 mm
• Chữ đen, nền xanh lá
• Khoảng cách giữa hai chân kết nối là 0.1 inch tiện dụng khi kết nối với Breadboard.
• Tên các chân được ghi ở mặt sau của màn hình LCD hổ trợ việc kết nối, đi dây điện.
• Có đèn led nền, có thể dùng biến trở hoặc PWM điều chình độ sáng để sử dụng ít điện năng hơn.
• Có thể được điều khiển với 6 dây tín hiệu
• Có bộ ký tự được xây dựng hổ trợ tiếng Anh và tiếng Nhật, xem thêm HD44780 datasheet để biết thêm chi tiết.

c. Sơ đồ chân LCD 16×2

Số chânKý hiệu chânMô tả chân1VssCấp điện 0v2VccCấp điện 5v3V0Chỉnh độ tương phản4RSLựa chọn thanh ghi địa chỉ hay dữ liệu5RWLựa chọn thanh ghi Đọc hay Viết6ENCho phép xuất dữ liệu7D0Đường truyền dữ liệu 08D1Đường truyền dữ liệu 19D2Đường truyền dữ liệu 210D3Đường truyền dữ liệu 311D4Đường truyền dữ liệu 412D5Đường truyền dữ liệu 513D6Đường truyền dữ liệu 614D7Đường truyền dữ liệu 715AChân dương đèn màn hình16KChân âm đèn màn hình

Trong 16 chân của LCD được chia ra làm 3 dạng tín hiệu như sau:

• Các chân cấp nguồn: Chân số 1 là chân nối mass (0V), chân thứ 2 là Vdd nối với nguồn+5V. Chân thứ 3 dùng để chỉnh contrast thường nối với biến trở.
• Các chân điều khiển: Chân số 4 là chân RS dùng để điều khiển lựa chọn thanh ghi. ChânR/W dùng để điều khiển quá trình đọc và ghi. Chân E là chân cho phép dạng xung chốt.
• Các chân dữ liệu D7÷D0: Chân số 7 đến chân số 14 là 8 chân dùng để trao đổi dữ liệu giữa thiết bị điều khiển và LCD.

d. Địa chỉ ba vùng nhớ

• Bộ điều khiển LCD có ba vùng nhớ nội, mỗi vùng có chức năng riêng. Bộ điều khiển phải khởi động trước khi truy cập bất kỳ vùng nhớ nào. a. Bộ nhớ DDRAM
• Bộ nhớ chứa dữ liệu để hiển thị (Display Data RAM: DDRAM) lưu trữ những mã ký tự để hiển thị lên màn hình. Mã ký tự lưu trữ trong vùng DDRAM sẽ tham chiếu với từng bitmap kí tự được lưu trữ trong CGROM đã được định nghĩa trước hoặc đặt trong vùng do người sử dụng định nghĩa. b. Bộ phát kí tự ROM – CGROM
• Bộ phát kí tự ROM (Character Generator ROM: CGROM) chứa các kiểu bitmap cho mỗi kí tự được định nghĩa trước mà LCD có thể hiển thị, như được trình bày bảng mã ASCII. Mã kí tự lưu trong DDRAM cho mỗi vùng kí tự sẽ được tham chiếu đến một vị trí trong CGROM. Ví dụ: mã kí tự số hex 0x53 lưu trong DDRAM được chuyển sang dạng nhị phân 4 bit cao là DB[7:4] = “0101” và 4 bit thấp là DB[3:0] = “0011” chính là kí tự chữ ‘S’ sẽ hiển thị trên màn hình LCD. c. Bộ phát kí tự RAM – CGRAM
• Bộ phát kí tự RAM (Character Generator RAM: CG RAM) cung cấp vùng nhớ để tạo ra 8 kí tự tùy ý. Mỗi kí tự gồm 5 cột và 8 hàng.

e. Các lệnh điều khiển của LCD

• Lệnh thiết lập chức năng giao tiếp “Function set”:
  • Bit DL (data length) = 1 thì cho phép giao tiếp 8 đường data D7 ÷ D0, nếu bằng 0 thì cho phép giao tiếp 4 đường D7 ÷ D4.
  • Bit N (number of line) = 1 thì cho phép hiển thị 2 hàng, nếu bằng 0 thì cho phép hiển thị 1 hàng.
  • Bit F (font) = 1 thì cho phép hiển thị với ma trận 5×8, nếu bằng 0 thì cho phép hiển thị với ma trận 5×11.
  • Các bit cao còn lại là hằng số không đổi.

• Lệnh xoá màn hình “Clear Display”: khi thực hiện lệnh này thì LCD sẽ bị xoá và bộ đếm địa chỉ được xoá về 0.

• Lệnh di chuyển con trỏ về đầu màn hình “Cursor Home”: khi thực hiện lệnh này thì bộ đếm địa chỉ được xoá về 0, phần hiển thị trở về vị trí gốc đã bị dịch trước đó. Nội dung bộ nhớ RAM hiển thị DDRAM không bị thay đổi.
• Lệnh thiết lập lối vào “Entry mode set”: lệnh này dùng để thiết lập lối vào cho các kí tự hiển thị,
  • Bit I/D = 1 thì con trỏ tự động tăng lên 1 mỗi khi có 1 byte dữ liệu ghi vào bộ hiển thị, khi I/D = 0 thì con trỏ sẽ tự động giảm đi 1 mỗi khi có 1 byte dữ liệu ghi vào bộ hiển thị.
  • Bit S = 1 thì cho phép dịch chuyển dữ liệu mỗi khi nhận 1 byte hiển thị.

• Lệnh điều khiển con trỏ hiển thị “Display Control”:

  • Bit D: cho phép LCD hiển thị thì D = 1, không cho hiển thị thì bit D = 0.
  • Bit C: cho phép con trỏ hiển thị thì C= 1, không cho hiển thị con trỏ thì bit C = 0.
  • Bit B: cho phép con trỏ nhấp nháy thì B= 1, không cho con trỏ nhấp nháy thì bit B = 0.
  • Với các bit như trên thì để hiển thị phải cho D = 1, 2 bit còn lại thì tùy chọn, trong thư viện thì cho 2 bit đều bằng 0, không cho phép mở con trỏ và nhấp nháy, nếu bạn không thích thì hiệu chỉnh lại.
• Lệnh di chuyển con trỏ “Cursor /Display Shift”: lệnh này dùng để điều khiển di chuyển con trỏ hiển thị dịch chuyển
  • Bit SC: SC = 1 cho phép dịch chuyển, SC = 0 thì không cho phép.
  • Bit RL xác định hướng dịch chuyển: RL = 1 thì dịch phải, RL = 0 thì dịch trái. Nội dung bộ nhớ DDRAM vẫn không đổi.
  • Vậy khi cho phép dịch thì có 2 tùy chọn: dịch trái và dịch phải.
• Lệnh thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM phát kí tự “Set CGRAM Addr”: lệnh này dùng để thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM phát kí tự.
• Lệnh thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM hiển thị “Set DDRAM Addr”: lệnh này dùng để thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM lưu trữ các dữ liệu hiển thị.
• Hai lệnh cuối cùng là lệnh đọc và lệnh ghi dữ liệu LCD.

f. Bảng mã ASCII sử dụng cho LCD

g. Bảng địa chỉ cho LCD

1.4 Động cơ servo trong mạch thẻ từ rfid RC522 khóa số bằng thẻ từ

a. Giới thiệu

Động cơ RC Servo 9G có kích thước nhỏ, là loại được sử dụng nhiều nhất để làm các mô hình nhỏ hoặc các cơ cấu kéo không cần đến lực nặng. Động cơ RC Servo 9G có tốc độ phản ứng nhanh, các bánh răng được làm bằng nhựa nên cần lưu ý khi nâng tải nặng vì có thể làm hư bánh răng, động cơ RC Servo 9G có tích hợp sẵn Driver điều khiển động cơ bên trong nên có thể dễ dàng điều khiển góc quay bằng phương pháp điều độ rộng xung PWM.

b. Thông số kỹ thuật

• Điện áp hoạt động: 4.8-5VDC
• Tốc độ: 0.12 sec/ 60 degrees (4.8VDC)
• Lực kéo: 1.6KG.CM
• Kích thước: 21x12x22mm
• Trọng lượng: 9g.

c. Dạng sóng

1.5 Loa 5V cho đề tài đọc thẻ từ RFID RC522 giao tiếp Pic16F

a. Giới thiệu

Còi Buzzer 5VDC có tuổi thọ cao, hiệu suất ổn định, chất lượng tốt, được sản xuất nhỏ gọn phù hợp thiết kế với các mạch còi buzzer nhỏ gọn, mạch báo động.

b. Thông số kỹ thuật

• Nguồn : 3.5V – 5.5V
• Dòng điện tiêu thụ: <25mA
• Tần số cộng hưởng: 2300Hz ± 500Hz
• Biên độ âm thanh: >80 dB
• Nhiệt độ hoạt động:-20 °C đến +70 °C
• Kích thước : Đường kính 12mm, cao 9,7mm

2. Hướng dẫn đồ án thẻ từ RFID giao tiếp Pic16F khóa cửa bằng Servo

Phần này chưa được chia sẻ.

LIÊN HỆ thông tin ở TẠI ĐÂY để được hổ trợ tốt hơn.

Phần cứng

Phần mềm

include <EEPROM.h> // We are going to read and write Tag's UIDs from/to EEPROM

include <MFRC522.h>

include <LiquidCrystal_I2C.h>

include <Servo.h>

include <SPI.h>

include <Wire.h>

// Create instances MFRC522 mfrc522(10, 9); // MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN) LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); Servo myServo; // create servo object to control a servo // Set Pins for led's, servo, buzzer and wipe button constexpr uint8_t greenLed = 7; constexpr uint8_t blueLed = 6; constexpr uint8_t redLed = 5; constexpr uint8_t ServoPin = 8; constexpr uint8_t BuzzerPin = 4; constexpr uint8_t wipeB = 3; // Button pin for WipeMode boolean match = false; // initialize card match to false boolean programMode = false; // initialize programming mode to false boolean replaceMaster = false; uint8_t successRead; // Variable integer to keep if we have Successful Read from Reader byte storedCard[4]; // Stores an ID read from EEPROM byte readCard[4]; // Stores scanned ID read from RFID Module byte masterCard[4]; // Stores master card's ID read from EEPROM ///////////////////////////////////////// Setup /////////////////////////////////// void setup() { //Arduino Pin Configuration pinMode(redLed, OUTPUT); pinMode(greenLed, OUTPUT); pinMode(blueLed, OUTPUT); pinMode(BuzzerPin, OUTPUT); pinMode(wipeB, INPUT_PULLUP); // Enable pin's pull up resistor // Make sure led's are off digitalWrite(redLed, LOW); digitalWrite(greenLed, LOW); digitalWrite(blueLed, LOW); //Protocol Configuration lcd.begin(); // initialize the LCD lcd.backlight(); SPI.begin(); // MFRC522 Hardware uses SPI protocol mfrc522.PCD_Init(); // Initialize MFRC522 Hardware myServo.attach(ServoPin); // attaches the servo on pin 8 to the servo object myServo.write(10); // Initial Position //If you set Antenna Gain to Max it will increase reading distance //mfrc522.PCD_SetAntennaGain(mfrc522.RxGain_max); ShowReaderDetails(); // Show details of PCD - MFRC522 Card Reader details //Wipe Code - If the Button (wipeB) Pressed while setup run (powered on) it wipes EEPROM if (digitalRead(wipeB) == LOW) { // when button pressed pin should get low, button connected to ground

digitalWrite(redLed, HIGH); // Red Led stays on to inform user we are going to wipe
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Button Pressed");
digitalWrite(BuzzerPin, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(BuzzerPin, LOW);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("This will remove");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("all records");
delay(2000);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("You have 10 ");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("secs to Cancel");
delay(2000);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Unpres to cancel");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Counting: ");
bool buttonState = monitorWipeButton(10000); // Give user enough time to cancel operation
if (buttonState == true && digitalRead(wipeB) == LOW) {    // If button still be pressed, wipe EEPROM
  lcd.print("Wiping EEPROM...");
  for (uint16_t x = 0; x < EEPROM.length(); x = x + 1) {    //Loop end of EEPROM address
    if (EEPROM.read(x) == 0) {              //If EEPROM address 0
      // do nothing, already clear, go to the next address in order to save time and reduce writes to EEPROM
    }
    else {
      EEPROM.write(x, 0);       // if not write 0 to clear, it takes 3.3mS
    }
  }
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Wiping Done");
  // visualize a successful wipe
  digitalWrite(redLed, LOW);
  digitalWrite(BuzzerPin, HIGH);
  delay(200);
  digitalWrite(redLed, HIGH);
  digitalWrite(BuzzerPin, LOW);
  delay(200);
  digitalWrite(redLed, LOW);
  digitalWrite(BuzzerPin, HIGH);
  delay(200);
  digitalWrite(redLed, HIGH);
  digitalWrite(BuzzerPin, LOW);
  delay(200);
  digitalWrite(redLed, LOW);
}
else {
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Wiping Cancelled"); // Show some feedback that the wipe button did not pressed for 10 seconds
  digitalWrite(redLed, LOW);
}

lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("No Master Card ");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Defined");
delay(2000);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Scan A Tag to ");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Define as Master");
do {
  successRead = getID();            // sets successRead to 1 when we get read from reader otherwise 0
  // Visualize Master Card need to be defined
  digitalWrite(blueLed, HIGH);
  digitalWrite(BuzzerPin, HIGH);
  delay(200);
  digitalWrite(BuzzerPin, LOW);
  digitalWrite(blueLed, LOW);
  delay(200);
}
while (!successRead);                  // Program will not go further while you not get a successful read
for ( uint8_t j = 0; j < 4; j++ ) {        // Loop 4 times
  EEPROM.write( 2 + j, readCard[j] );  // Write scanned Tag's UID to EEPROM, start from address 3
}
EEPROM.write(1, 143);                  // Write to EEPROM we defined Master Card.
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Master Defined");
delay(2000);

masterCard[i] = EEPROM.read(2 + i);    // Write it to masterCard

successRead = getID();  // sets successRead to 1 when we get read from reader otherwise 0
if (programMode) {
  cycleLeds();              // Program Mode cycles through Red Green Blue waiting to read a new card
}
else {
  normalModeOn();     // Normal mode, blue Power LED is on, all others are off
}

if ( isMaster(readCard) ) { //When in program mode check First If master card scanned again to exit program mode
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Exiting Program Mode");
  digitalWrite(BuzzerPin, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(BuzzerPin, LOW);
  ShowOnLCD();
  programMode = false;
  return;
}
else {
  if ( findID(readCard) ) { // If scanned card is known delete it
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Already there");
    deleteID(readCard);
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Tag to ADD/REM");
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Master to Exit");
  }
  else {                    // If scanned card is not known add it
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("New Tag,adding...");
    writeID(readCard);
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Scan to ADD/REM");
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Master to Exit");
  }
}

if ( isMaster(readCard)) {    // If scanned card's ID matches Master Card's ID - enter program mode
  programMode = true;
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Program Mode");
  uint8_t count = EEPROM.read(0);   // Read the first Byte of EEPROM that stores the number of ID's in EEPROM
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("I have ");
  lcd.print(count);
  lcd.print(" records");
  digitalWrite(BuzzerPin, HIGH);
  delay(2000);
  digitalWrite(BuzzerPin, LOW);
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Scan a Tag to ");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("ADD/REMOVE");
}
else {
  if ( findID(readCard) ) { // If not, see if the card is in the EEPROM
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Access Granted");
    granted();         // Open the door lock
    myServo.write(10);
    ShowOnLCD();
  }
  else {      // If not, show that the Access is denied
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Access Denied");
    denied();
    ShowOnLCD();
  }
}

return 0;

return 0;

readCard[i] = mfrc522.uid.uidByte[i];

lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Communication Failure");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Check Connections");
digitalWrite(BuzzerPin, HIGH);
delay(2000);
// Visualize system is halted
digitalWrite(greenLed, LOW);  // Make sure green LED is off
digitalWrite(blueLed, LOW);   // Make sure blue LED is off
digitalWrite(redLed, HIGH);   // Turn on red LED
digitalWrite(BuzzerPin, LOW);
while (true); // do not go further

storedCard[i] = EEPROM.read(start + i);   // Assign values read from EEPROM to array

uint8_t num = EEPROM.read(0);     // Get the numer of used spaces, position 0 stores the number of ID cards
uint8_t start = ( num * 4 ) + 6;  // Figure out where the next slot starts
num++;                // Increment the counter by one
EEPROM.write( 0, num );     // Write the new count to the counter
for ( uint8_t j = 0; j < 4; j++ ) {   // Loop 4 times
  EEPROM.write( start + j, a[j] );  // Write the array values to EEPROM in the right position
}
BlinkLEDS(greenLed);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Added");
delay(1000);

BlinkLEDS(redLed);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Failed!");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("wrong ID or bad EEPROM");
delay(2000);

BlinkLEDS(redLed);      // If not
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Failed!");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("wrong ID or bad EEPROM");
delay(2000);

uint8_t num = EEPROM.read(0);   // Get the numer of used spaces, position 0 stores the number of ID cards
uint8_t slot;       // Figure out the slot number of the card
uint8_t start;      // = ( num * 4 ) + 6; // Figure out where the next slot starts
uint8_t looping;    // The number of times the loop repeats
uint8_t j;
uint8_t count = EEPROM.read(0); // Read the first Byte of EEPROM that stores number of cards
slot = findIDSLOT( a );   // Figure out the slot number of the card to delete
start = (slot * 4) + 2;
looping = ((num - slot) * 4);
num--;      // Decrement the counter by one
EEPROM.write( 0, num );   // Write the new count to the counter
for ( j = 0; j < looping; j++ ) {         // Loop the card shift times
  EEPROM.write( start + j, EEPROM.read(start + 4 + j));   // Shift the array values to 4 places earlier in the EEPROM
}
for ( uint8_t k = 0; k < 4; k++ ) {         // Shifting loop
  EEPROM.write( start + j + k, 0);
}
BlinkLEDS(blueLed);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Removed");
delay(1000);

match = true;       // Assume they match at first

if ( a[k] != b[k] )     // IF a != b then set match = false, one fails, all fail
  match = false;

return true;      // Return true

return false;       // Return false

readID(i);                // Read an ID from EEPROM, it is stored in storedCard[4]
if ( checkTwo( find, storedCard ) ) {   // Check to see if the storedCard read from EEPROM
  // is the same as the find[] ID card passed
  return i;         // The slot number of the card
  break;          // Stop looking we found it
}

readID(i);          // Read an ID from EEPROM, it is stored in storedCard[4]
if ( checkTwo( find, storedCard ) ) {   // Check to see if the storedCard read from EEPROM
  return true;
  break;  // Stop looking we found it
}
else {    // If not, return false
}

return true;

return false;

int timeSpent = (millis() - currentMillis) / 1000;
Serial.println(timeSpent);
lcd.setCursor(10, 1);
lcd.print(timeSpent);
// check on every half a second
if (((uint32_t)millis() % 10) == 0) {
  if (digitalRead(wipeB) != LOW) {
    return false;
  }
}

3. Hoạt động của mạch thẻ từ rfid RC522 khóa cửa bằng thẻ từ

Khi cấp điện hệ thống hoạt động, vi điều khiển đưa tín hiệu ban đầu cho lcd16x2 hiển thị thông tin người dùng, lúc này vi điều khiển chờ tín hiệu được gửi vào từ module thẻ từ rfid rc522. Khi nhận được tín hiệu vi điều khiển xử lý và gửi giá trị id của thẻ mới nhập ra ngoài màn hình để hiển thị. Đồng thời kiểm tra xem có đúng mã thẻ chủ không nếu đúng thì động cơ servo sẽ mở sau khoảng 3 giây sẽ tự động lại, còn nếu sai cho phép quẹt thẻ từ lại. Nếu sai quá 3 lần thì loa sẽ kêu và không cho quẹt thẻ trong một thời gian nhất định.